宇宙看上去只有星体、行星和偶尔出现的"雪茄形状"的天体点缀其中。 但事实是,宇宙充满了能量和元素,我们只是目前无法发现它们而已。
暗物质可能是由非常奇特的粒子组成,我们不知道如何寻找它们。
事实上,人类对宇宙的探索,从哈勃太空望远镜到64碟射电望远镜阵列,我们仍然无法确定其中一些最常见的元素, 像暗物质和暗能量。
以下是NASA的说法:
结果表明,宇宙中大约68%是暗能量,暗物质约占27%。地球上的一切,用我们所有仪器观测到的一切,所有正常物质加起来不到宇宙的5%。
想象一下,我们对现实所知的一切:所有构成恒星、星系、我们脚下的地面的物质,仅占宇宙的5%。
宇宙深空暗物质与黑洞
因此,"暗"一字——它并没有暗示某种东西可能是什么样子,而是我们理解它的能力存在空白。暗物质和暗能量的难以捉摸,可能是它们常被混淆的原因。“暗”通常是对所有我们不知道的事物的一种语言自由处理权。
但在理解我们的现实时,科学家不会写空白支票。从科学的角度来看,暗物质和暗能量至少是已知的,且二者完全不同。
暗物质
暗物质在空间中
让我们先从暗物质开始。首先,我们知道它存在于我们宇宙中。“恒星的运动告诉你有多少物质存在,”耶鲁大学的研究员彼得范多库姆说,“它们不在乎当前的形式,只是告诉你当前它们就在那里。”
其次,我们知道暗物质存在,但我们对暗物质了解甚少。NASA认为暗物质不是寻常的物质。首先,它不是光——“意味着它不是以我们所看到的恒星和行星的形式存在。”
另一方面,它不是由正常粒子组成的物质形成的暗云。如果是的话,NASA会通过寻找穿过恒星的辐射来找到暗物质的蛛丝马迹。
暗物质也不是反物质,反物质是一种由亚原子粒子组成的物质,它可以湮灭正常物质。
暗物质可能存在一切可能的领域。例如,它可能是重子物质——意味着它由质子和中子组成——缠绕在被称为褐矮星的天体中。但普遍的看法是,暗物质对我们来说是难以理解的。它避开了通常质子和中子,而倾向于遥远的构成要素,如轴子或弱相互作用的巨粒子(WIMPS)。
暗能量
暗能量背景图
但是,虽然我们可以说暗物质是一种东西,但暗能量更难以捉摸——顾名思义,更难解释。把它看成是一种发生,而不是一种东西。
正如美国航天局所指出的,直到20世纪90年代,宇宙膨胀的速度被认为比大爆炸后的速度要慢得多。
埃德温·哈勃首次用哈勃望远镜检测到遥远星系的"红移"现象(“红移”是指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。)。自那以后,一个膨胀的宇宙被赋予了。
认为这种膨胀会随着时间的推移而放缓的想法是有道理的,你不能逃避引力的束缚。但是哈勃望远镜使我们对这个概念失去了兴趣。它发现了宇宙膨胀速度比任何人预测的都快的证据。科学家们说,它正以如此狂热的速度增长,我们可能需要彻底修改物理规则,以理解原因。
那又是什么呢?宇宙拥有什么样的能量使它能够在引力的作用下膨胀?爱因斯坦在20世纪初用他的宇宙学常数理论来称呼它,这是一个被废弃的概念,当时科学家们认为这是爱因斯坦“最大的错误”。爱因斯坦的理论认为,能量密度不变,导致宇宙逆引力而向外推进。这种能量甚至使最“空白”的空间饱和。
暗能量在空间
你好暗能量,我们的老朋友。当然,它存在的唯一迹象是,某种东西正在推动着这个不断加速的宇宙膨胀。正如一些理论所暗示的那样,它是一种流体或磁场,它填补了宇宙空间,对物质和能量也许产生了反作用。
或者,我们是否对爱因斯坦最有影响力的理论之一 ——引力理论太过迷信?也许爱因斯坦对宇宙认识的影响是错误的?是否有人想超越爱因斯坦,提出一种新的引力理论吗?我不这么认为。
原文地址:今日头条 |